CN111319724A - 机动式拦阻船舶系统 - Google Patents

Abstract

一种机动式拦阻船舶系统，包括浮体、支撑架、缆索和锚体，在浮体上安装支撑架，由支撑架支撑缆索，浮体自航或拖航至失控船舶的两侧，下放锚体至水底，缆索作用至失控船舶，在失控船舶继续漂流的过程中，锚体在水底的阻力通过缆索作用到失控船舶，最终阻止失控船舶漂流。发挥机动拦阻的优势，克服了定点拦阻船舶设施的不足，为保护远离通航孔的非通航孔桥段提供了更为经济可行的措施。

Description

机动式拦阻船舶系统

技术领域

本发明涉及一种拦阻失控船舶的应急救助系统，尤其是一种保护大型桥梁非通航孔桥段的机动式拦阻船舶系统。

背景技术

船舶失控后，会惯性漂流，依靠拖轮救助是常用的避险手段，但拖轮顶推失控船舶，仅能改变失控船舶运动方向，难以控制失控船舶，仅在带缆成功后才能实施拖航，而在恶劣海况下带缆困难，因此受风、浪、流作用的失控船舶还有可能撞击水上建筑物、礁石和其他船舶而引发事故。

为保防桥梁的非通航孔桥段，诸多桥梁已建设非通航孔拦阻船舶设施，但因建筑安装费高，仅保护了靠近通航孔面临船舶撞击风险高的部分非通航孔段，其余远离通航孔的非通航孔桥段仍面临船舶撞击的风险，需要采取经济可行的防护措施。

发明内容

发明目的：为控制和有效救助失控船舶，防止失控船舶撞击水上建筑物、礁石和其他船舶而引发事故，特别是保护大型桥梁没有设防的非通航孔桥段，本发明提供机动式拦阻船舶系统。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明的机动式拦阻船舶系统，包括浮体、支撑架、缆索和锚体，浮体不少于两只，在浮体上安装支撑架，由支撑架支撑缆索，缆索的两端分别直接或间接连接到不少于一只锚体，两只浮体自航或拖航至失控船舶的两侧，下放锚体至水底，下放缆索作用至失控船舶，在失控船舶继续漂流的过程中，锚体在水底的阻力通过缆索作用到失控船舶，最终阻止失控船舶漂流。

所述的浮体为不少于两个浮力单元的组合结构，因具有不少于两个间隔布置的水线面而具有抗倾覆能力，可供安装支撑架支撑缆索。

所述的缆索两端直接系有锚体，锚体放置于浮体。

所述的缆索两端直接系于浮体，锚体放置于浮体，锚体通过锚索链系于浮体。

所述的锚体为大抓锚，锚索链通过阻尼器连接浮体。

所述的阻尼器包括耗能锚链与耗能索，锚索链连接耗能锚链的一端，耗能锚链的另一端可直接系于浮体，多根耗能索连接耗能锚链与浮体，耗能索的一端系于耗能锚链的链环，耗能索的另一端系于浮体。

所述的缆索，缆索通过限位机构安装于支撑架。

所述的限位机构包括提升索、限位通道、限位销、限位销座，提升索的一端连接缆索，提升索通过支撑架顶部的限位通道，提升索的另一端通过限位销和限位销座固定于浮体或支撑架。

所述的限位机构包括提升索、限位通道、限位销、限位销座，由提升索通过支撑架顶部的限位通道连接缆索与支撑架，提升索的两端安装于支撑架或浮体，提升索有一端通过限位销和限位销座固定。

所述的限位销上系有触发索，触发索的另一端连接到锚体。在锚体下落时，锚体将拉动触发索，从而拉出限位销，从而松开缆索与支撑架的连接，在重力作用下缆索将下落。

工作原理：机动式拦阻船舶系统，包括浮体、支撑架、缆索和锚体，浮体不少于两只，在浮体上安装支撑架，由支撑架支撑缆索，缆索的两端分别直接或间接连接到不少于一只锚体，两只浮体自航或拖航至失控船舶的两侧，下放锚体至水底，使缆索作用至失控船舶，在失控船舶继续漂流的过程中，锚体在水底的阻力通过缆索作用到失控船舶，最终阻止失控船舶漂流。当采用大抓力锚时，可能因锚抓力过大而无法走锚，此时将通过锚索链拉出耗能锚链，从而拉伸数量众多的耗能索而消耗失控船舶的动能，最终阻止失控船舶漂流。

本发明的有益效果是：在识别出失控船舶后或接到报警后，机动式拦阻船舶系统自航或拖航，拦阻船舶系统在失控船舶上加挂锚体，利用锚阻力消耗失控船舶动能，最终拦停失控船舶，可防止失控船舶漂流引发事故。由于失控船舶漂流至远离通航孔的非通航孔桥段需要时间，并可以事先识别，因此机动式拦阻船舶系统具有响应时间，可保护大桥远离通航孔的非通航孔桥段。

附图说明

图1为缆索两端系锚体的机动式拦阻船舶系统示意图；

图2为缆索两端系浮体的机动式拦阻船舶系统示意图；

图3为阻尼器示意图；

图4为缆索与支撑架连接（方式一）示意图；

图5为缆索与支撑架连接（方式二）示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

如图1所示，机动式拦阻船舶系统，包括浮体1、支撑架2、缆索3和锚体4，浮体1不少于两只，在浮体1上安装支撑架2，由支撑架2支撑缆索3，缆索3的两端系锚体4，锚体4置于浮体1，两只浮体1自航或拖航至失控船舶的两侧，下放锚体4至水底，缆索3作用至失控船舶，在失控船舶继续漂流的过程中，锚体4在水底的阻力通过缆索3作用到失控船舶，最终阻止失控船舶漂流。

如图1所示，在浮体接近失控船舶前，浮体1为不少于两个浮力单元的组合结构，类似于双体船、三体船的构型，因具有不少于两个间隔布置的水线面而具有抗倾覆能力，可供安装支撑架2支撑缆索3。

如图1所示，在靠近失控船舶前，两只浮体1拉开左右间距，从而使由支撑架2支撑的缆索3跨中高于失控船舶的一端，在两只浮体1分别到达失控船舶的两侧时，缆索3落下后将作用到失控船舶上。在抬高缆索3跨中高度时，缆索3作用支撑架2的水平分力将增大，需要浮体能具有相应的抗倾覆能力，选用轻质高强的索体，如高分子纤维缆索，有利于降低支撑架受到的水平力，从而降低对浮体抗倾覆能力的要求。

如图2所示，机动式拦阻船舶系统拦阻船舶系统，包括浮体1、支撑架2、缆索3和锚体4，浮体1不少于两只，在浮体1上安装支撑架2，由支撑架2支撑缆索3，缆索3的两端系浮体1，锚体4置于浮体1，锚体4通过锚索链5连接浮体1，两只浮体1自航或拖航至失控船舶的两侧，下放锚体4至水底，缆索3作用至失控船舶，在失控船舶继续漂流的过程中，锚体4在水底的阻力通过锚索链5、浮体1、缆索3作用到失控船舶，最终阻止失控船舶漂流。

如图2所示，锚体4选用大抓力锚，可减小锚体4重量，从而可降低浮体1排水量，降低对浮体航行的动力要求，有利于提高机动式拦阻船舶系统的航行速度，同时也便于下放锚体4。在选用大抓力锚时，锚索链5通过阻尼器连接浮体1。

如图3所示，阻尼器包括耗能锚链6与耗能索7，锚索链5系于耗能锚链6的一端，耗能锚链6的另一端直接系于浮体1，多根耗能索7连接耗能锚链6与浮体1，耗能索7的一端系于耗能锚链6的链环，耗能索7的另一端系于浮体1。当锚阻力大于耗能索7开始破断的拉力时，开始拉伸数量众多的耗能索7而消耗失控船舶的动能，避免锚阻力过大而拉断锚索链5和缆索3，最终阻止失控船舶漂流。

如图4所示，限位机构包括提升索8、限位通道9、限位销10、限位销座11，提升索8的一端连接缆索3，提升索8通过支撑架2顶部的限位通道9，提升索8的另一端通过限位销10和限位销座11固定于浮体1或支撑架2。限位销10上系有触发索12，触发索12的另一端连接到锚体4。在锚体下落时，锚体4将拉动触发索12，从而拉出限位销10，松开缆索3与支撑架2的连接，在重力作用下缆索3将下落。

如图5所示，限位机构包括提升索8、限位通道9、限位销10、限位销座11。提升索8通过支撑架2顶部的限位通道9连接缆索3与支撑架2，提升索8的两端安装于支撑架2或浮体1，提升索8有一端通过限位销10和限位销座11固定。限位销10上系有触发索12，触发索12的另一端连接到锚体4。在锚体下落时，锚体4将拉动触发索12，从而拉出限位销10，松开缆索3与支撑架2的连接，在重力作用下缆索3将下落。

由于建成后的单个机动式拦阻船舶系统的拦阻能力是确定的，如果遇到超过拦阻能力的大型失控船舶，可以同时应用两个及两个以上机动式拦阻船舶系统。

机动式拦阻船舶系统采用无人驾驶和远程操控系统，可避免操控浮体的人员在拦阻失控船舶过程中面临安全风险。

Claims (10)

1.机动式拦阻船舶系统，包括浮体（1）、支撑架（2）、缆索（3）和锚体（4），浮体（1）不少于两只，在浮体（1）上安装支撑架（2），由支撑架（2）支撑缆索（3），锚体（4）置于浮体（1）。

2.根据权利要求1所述的机动式拦阻船舶系统，其特征在于：浮体（1）为不少于两个浮力单元的组合结构。

3.根据权利要求1所述的机动式拦阻船舶系统，其特征在于：缆索（3）的两端系有锚体（4）。

4.根据权利要求1所述的机动式拦阻船舶系统，其特征在于：缆索（3）的两端系到浮体（1），锚体（4）通过锚索链（5）系于浮体（1）。

5.根据权利要求4所述的机动式拦阻船舶系统，其特征在于：锚体（4）为大抓锚，锚索链（5）通过阻尼器连接浮体（1）。

6.根据权利要求5所述的机动式拦阻船舶系统，其特征在于：阻尼器包括耗能锚链（6）与耗能索（7），锚索链（5）连接耗能锚链（6）的一端，多根耗能索（7）连接耗能锚链（6）与浮体（1），耗能索（7）的一端系于耗能锚链（6）的链环，耗能索（7）的另一端系于浮体（1）。

7.根据权利要求1所述的机动式拦阻船舶系统，其特征在于：缆索（3）通过限位机构安装于支撑架（2）。

8.根据权利要求7所述的机动式拦阻船舶系统，其特征在于：限位机构包括提升索（8）、限位通道（9）、限位销（10）、限位销座（11），提升索（8）的一端连接缆索（3），提升索（8）通过支撑架（2）顶部的限位通道（9），提升索（8）的另一端通过限位销（10）和限位销座（11）固定于浮体（1）或支撑架（2）。

9.根据权利要求7所述的机动式拦阻船舶系统，其特征在于：限位机构包括提升索（8）、限位通道（9）、限位销（10）、限位销座（11），由提升索（8）通过支撑架顶部的限位通道（9）连接缆索（3）与支撑架（2），提升索（8）的两端安装于支撑架（2）或浮体（1），提升索（8）有一端通过限位销（10）和限位销座（11）固定。

10.根据权利要求8和权利要求9任意一项所述的机动式拦阻船舶系统，其特征在于：限位销（10）上系有触发索（12），触发索（12）的另一端连接到锚体（4）。

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